造粒物的特性评价与造粒用粘结剂_木屑颗粒机|秸秆颗粒机|秸秆压块机|木屑制粒机|生物质颗粒机|富通新能源

一、造粒物的特性评价
造粒物的特性很多，在生产过程中，造粒后用简单方法可测的性质如下。
①粒形状常见的有球状、棒状、柱状、块状等。
②平均粒径与粒度分布粒径反映颗粒的大小，粒度分布反映粒度大小的均匀性。
③颗粒的密度或粉体堆密度颗粒密度或粉体堆密度反映颗粒的轻重或致密程度。根据对颗粒的要求不同，可制备轻重不同的颗粒。
    ④流动性和充填性流动性是使粉体操作顺利进行的保证，反映粉体流动性的参数有休止角、流出速度、压缩度等。
    ⑤特定质量上面谈到的均是颗粒的一般性的质量评价指标，而不同行业的产品还有特定的内在质量评价体系，在这里不能一并列出。
二、造粒用黏结剂
  在挤压造粒中使用的外加剂还有黏结剂、润湿剂、塑化剂、杀菌剂和防霉剂等（富通新能源生产的颗粒机、秸秆压块机不需要添加任何添加剂就可以压制成型）。其中黏结剂与润滑剂对颗粒制品强度的影响最大。黏结剂强化了原始微颗粒间的结合力；润滑剂通过降低原始微颗粒间的摩擦促进颗粒群密实填充，从而在整体上提高制品颗粒的强度。黏结剂的作用形式可以分为三类：第一类是以石蜡、淀粉、水泥、黏土等黏结剂为基体，将原始微颗粒均匀地混合在其中制成复合颗粒；第二类是以黏结剂将原始微颗粒黏结在一起，水分蒸发或黏结剂固化后在微颗粒界面上形成一层吸附牢固的固化膜，制成以原料粉体为基体的颗粒，这类黏结剂主要有水、水玻璃、树脂、膨润十、胶水等；第三类是选择合适的黏结剂，使其在原始颗粒表面上发生化学反应而固化，从而提高微颗粒间界面的强度，这类化学反应主要有氢氧化钙十二氧化碳、氢氧化钙十糖蜜、水玻璃十氯化钙等。
1、润湿剂
    润湿剂本身没有黏性，但加入润湿剂后使物料产生粘性。其机理是粒子间形成的液桥的毛细管力、表面张力以及在液体中溶解的可溶性成分的黏性产牛结合力。各行业选用的黏结剂也不同，如制药行业中考虑毒性等问题，首选的润湿剂是水和乙醇。
    ①水是在造粒中最常用的溶剂，水具有无毒、价廉、无需防火措施等优点。但后期干燥慢、干燥温度高，对T水敏感的物料非常不利。
    ②乙醇的优点是干燥快，有利十对水敏感物料的造粒；最大的缺点是干燥时产生的蒸气危害操作工人的健康，具有爆炸的危险。
    ③水一乙醇混合液在中药提取物粉末的造粒中被广泛应用，其混合比例根据物料的性质决定。原则上处方中水溶性成分较多时，宜使用乙醇比例较高的混合溶剂。乙醇溶解性成分较多时使用水的比例较高的混合溶剂，以防止造粒时物料过黏而无法造粒，或颗粒干燥后发硬等现象，最适宜的比例主要根据实验结果确定。
2、黏结剂
所谓粘结剂是具有黏性的物质，因此靠黏结剂本身的胶黏性将粉末聚结成颗粒。在造粒过程中，黏结刺的加入方式有3种：①先将黏结剂溶解于溶剂后加入物料中进行造粒；②先将可溶性的黏结剂粉末与物料中混合均匀后一再加入溶剂，使黏结剂被溶剂润湿或溶解而产生粘性；③将干粘结剂加入物料中混合均匀后，压制而产生粘性。
    湿法造粒是在湿黏结剂（或水）的作用下，使粉末聚结成颗粒的方法。用湿法制成的颗粒经历过表面润湿，因此具有表面改质较好、外形美观、耐磨性较强、压缩成型性好等优点。湿法造粒时常用的黏结剂分为两大类，即润湿剂和黏结剂。
    在一般情况下，溶液状态的黏结剂在造粒时能均匀分布，用量较少，干燥后的颗粒强度较其他方法大。黏结剂的种类与用量，对于造粒后颗粒的大小、均匀性、硬度、崩弹性以及压缩成型性将产生重要影响。黏结剂的黏性较大，或黏结剂的浓度较高时，颗臣的硬度较大，粒度分布不均匀，崩解较慢；反过来，黏结剂用量不足时，颗粒松散、强度不足。
淀粉浆是物美价廉的最常用的黏结剂，主要缺点是黏度过高，对均匀混合带来一定困难；明胶的黏性较大，属于强黏结剂，造粒时明胶溶液应保持较高温度，以防止胶凝缺点是造粒物随时间变硬；聚维酮的最大优点是在水或乙醇中都可溶，可用于水溶性物料的造粒中，对水敏感的物料可用聚维酮的乙醇溶液进行造粒；甲基纤维素应用于水溶性及水不溶性物料的造粒，颗粒的压缩成型性好，且不随时间变硬；羧甲基纤维素钠也可应用于水溶性与水不溶性的造粒，但随时间变硬；乙基纤维的乙醇溶液常用于水敏感物料的造粒，颗粒的压缩成型性好，但物料的溶出速度较慢；聚乙二醇溶于水和乙醇中，制得的颗粒压缩成型性好，适用于水溶性与水不溶性物料的造粒。药品在湿法造粒中最常用的黏结剂如下表

粘结剂	溶剂中浓度（质量浓度）/%	造粒用溶剂
淀粉浆	5～10	水
预胶化淀粉	2～10	水
明胶	2～10	水
水蔗糖、葡萄糖	50	水
聚维酮	2～20	水或乙醇
甲基纤维素	2～10	水
羟丙甲纤维素	2～10	水
羧甲基纤维素钠	2～10	水
乙基纤维素	2～10	乙醇
聚乙二醇	10～50	水或乙醇
聚乙烯醇	5～20	水

黏结剂的选择主要靠经验，不同行业各自有不同的特点和习惯，选择黏结剂一般考虑如下问题：黏结剂与原料粉体的适应性及制品颗粒的潮解问题；黏结剂是否能湿润原始微粒的表面；黏结剂本身的强度和制品颗粒强度要求是否匹配；黏结剂的成本。在选择了几种可行内黏结剂后，必须通过试验来确定最好的种类、添加量和添加方式。下表列出了在挤压盘粒过程中常使用的几种黏结剂用量和适应性。

名称	添加量/%	催化剂	陶瓷	化工	食品	制药	农药
海藻胶	0.5～3	—	优～良	良～中	良～中	良	中
糊精	1～4	—	优	良	良	优	良
明胶	1～3	—	—	优～良	优～良	优	良
葡萄糖	1～5	—	优	优	良	优	良
骨胶	1～5	—	差	优	—	—	—
天然树胶	1～5	—	优	优	优	优	良
乳胶	5～20	—	—	良	良	优	—
沥青	2～50	差	—	优	—	—	—
树脂	0.5～5	优	优	优	—	—	—
食盐	5～20	—	—	良	—	优	良
水玻璃	1～4	—	中	良	—	—	—
淀粉糊	1～3	—	优	良	优	优	良
蔗糖	2～20	—	—	优～良	优～良	优～良	良
液态硫	1～5	—	优	优	—	—	—
石蜡	2～2	—	中	中	优	差	—
水	0.5～25	优	中	—	中	中	优
膨润土	1～4	—	—	差	—	差	—
硼酸	2～5	—	—	差	—	差	—
肥皂	0.25～2	—	—	中	—	差	—

总之，造粒中黏结剂的选择是造粒的关键，可根据物料和黏结剂的性质决定，多数是根据实验结果选择适宜黏结剂及其浓度、用量等以保证颗粒的质量。
3、润滑剂
在挤压造粒过程中，常需要采用润滑剂来帮助压应力均匀传递并减少不必要的摩擦。根据添加方式的不同，可以分为内润滑剂和外润滑剂两类。内润滑剂是与粉体原料混合在一起的，它可以提高给料时粉体的流动性和压缩过程中原始微粒的相对滑移，也有助于制品颗粒的脱模。内润滑剂的添加量一般为0.5%～2%，过量使用可能会影响微粒表面的结合，从而降低制品强度。外润滑剂涂抹在模具的内表面，可以起到减小模具磨损的作用，即使微量添加也有显著的效果。若没有添加外润滑刺，颗粒与模具表面的摩擦力阻碍了压应力在这一区域的均匀传递，导致内部受力不匀，造成产品颗粒内部密度和强度的不均匀分布。因此，从这一点考虑，添加外润滑剂减小外部摩擦不仅仅是保护模具的问题，也是提高造粒质量和产量的手段。常用的液体润滑剂有水、润滑油、甘油、可溶性油水混合物、甘醇和聚硅氧烷类，固体润滑剂有滑石、石墨、硬脂酸、硬脂酸盐、干淀粉和二硫化钼等，如下表：

名称	添加量/%	催化剂	陶瓷	化工	食品	制药	农药
石墨	0.25～2	优	—	优	—	—	—
油脂	0.25～1	—	优	中	中	中	—
肥皂	0.25～2	—	—	中	—	差	良
淀粉	1～5	—	—	中	中	良～中	优
硬质酸铝	0.25～2	良	良	良	—	—	良
硬脂酸钙	0.25～2	优1	优	优	优	优	良
良硬质酸钠	0.25～2	—	—	良	—	良	良
硬质酸锌	0.25～2	优	优	优	—	—	良
硬脂酸	0.25～2	良	良	优	优	优	良
滑石	1～5	中	良	良	—	优	良
石蜡	1～5	—	良～中	中	—	差	良

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